压电执行器非对称磁滞动态建模和辨识

作     者：王彭 宋克非 张佩杰 韩振伟 陈波 WANG Peng;SONG Ke-fei;ZHANG Pei-jie;HAN Zhen-wei;CHEN Bo

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2020年第10期

页      面：117-121页

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

主　　题：压电执行器 磁滞建模 非线性 动态模型 模型辨识 

摘      要：针对压电执行器的磁滞非线性以及动态建模问题,通过非对称算子和多项式的结合,提出了改进的Prandtl-Ishlinskii(PI)磁滞模型,以更好地描述压电材料的非对称磁滞现象,在此基础上构建了系统的磁滞动态模型,包括功放电路模型、机械系统模型和磁滞模型三部分,给出了模型参数的辨识方法,利用不同信号分三步依次辨识功放电路、机械系统以及压电磁滞特性的模型参数,以解决其耦合问题。实验结果表明,当输入为缓变信号时,模型预测误差的均方根和最大值分别为0.065μm和0.2μm,提出的非对称磁滞动态模型比纯线性模型和动态模型的模型吻合度高16%以上,当输入为高频信号时,其吻合度比磁滞模型约高6.64%。